uP & uC: LVDT and application

[KEMBALI KE MENU UTAMA]

DAFTAR ISI

1. tujuan

2. alat dan bahan

1. tujuan
a. Merangkai dan memahami prinsip kerja sensor LVDT.
b. Merangkai dan memahami hubungan input dan output Digital pada rangkaian LVDT.
2. alat dan bahan
Berikut komponen yang dibutuhkan pada proteus:

a. Vsine

b. CAP

c. POT-HG

d. RES

e. TRSAT2P2S2B

f. 1N4001

h. OCILLOSCOPE

i. AC VOLTMETER

komponen tersebut dapat diperoleh dengan memasukkan keyword diatas pada library proteus.

3. teori

PENGERTIAN SENSOR LVDT:

Sensor linear variabel diferential transformer (LVDT) merupakan sensor yang dapat membaca tekanan atau perubahan melalui pergerakan atau perubahan posisi inti magnet. Prinsip ini pertama kali digunakan pada tahun 1940-an. Pada saat ini LVDT digunakan sebagai sensor jarak, sensor sudut, dan sensor mekanik lainnya. Namun saat ini lebih sering digunakan sebagai sensor jarak.

Sensor ini umumnya terdiri dari sebuah kumparan primer, dua kumpara sekunder, dan inti yang dapat bergerak. Kedua kumparan sekunder akan terpasang secara seri dan inti itu sendiri terbuat dari bahan feromagnetik.Bisa dikatakan bahwa sensor ini memungkinkan inti dapat naik turun secara bebas pada pengooperasian nya.

Berikut bentuk dari sensor LVDT:

berikut adalah bentuk dari komponen sensor LVDT:

PENGAPLIKASIAN SENSOR LVDT:

1. Sensor level fluida : yaitu digunakan untuk menentukan posisi atau ketinggian permukaan suatu zat cair. biasanya digunakan pada sensor pendeteksi banjir atau pengukur ketinggian permukaan air sungai.

berikut bentuk sensor LVDT pada sensor pengkur level fluida:
(AD698)

2. Sensor perpindahan induktif : yaitu sensor yang digunakan untuk menentukan perpindahan induktif.sensor ini dipilih karena keandalannya dalam kondisi yang relatif keras. Karena mereka memberikan kualitas sinyal yang tinggi, stabilitas suhu, ketahanan terhadap guncangan dan getaran.

1. Sensor pepindahan ; extensometers, temperature transducers, butterfly valve control, servo valve displacement sensing

2. Penyimpangan cahaya, tali atau bunyi ; load cells, force transducers, pressure transducers

3. Variasi ketebalan pada work pieces ; dimensi gages, ketebalan dan profil yang terukur, pemilihan ukuran dari produk.

4. Level fluida ; Level fluida dan pengukuran aliran fluida, sensor diletakkan pada silinder hidrolik.

5. Kecepatan dan percepatan ; Automatisasi pada keadaan yang tak menentu.

Kelebihan dan Kekurangan Sensor LVDT :
Kelebihan

1. Bebas Gesekan.

Pada sensor LVDT memungkinkan inti bergerak tanpa gesekan atau tidak bersentuhan dengan kumparan LVDT sehingga tidak ada gesekan. Fitur ini memungkinkan pada pengujian bahan, pengukuran getaran perpindahan dan resolusi yang tinggi.

2. Resolusi Tak Terbatas.

Sensor LVDT mempunyai resolusi takterbatas. Sensor ini hanya dibatasi oleh kebisingan di sinyal kondisioner dan output resolusi layar.

3. Masa Jangka Yang Tak Terbatas.

Karena tidak ada kontak langsung antara inti dan kumparan maka tidak ada aus atau bergesekan. aplikasi ini sangat berguna pada aplikasi pesawat tebang, satelit dan kendaraan luar angkasa.

4. Tahan Kerusakan Overtravel.

inti dari LVDT memungkinkan untuk lulus sepenuhnya melalui sensor perakitan koil tanpa menyebabkan kerusakan.

5. Respon Cepat dan Dinamis.

karena tidak adanya gesekan selama operasi memungkinkan sensor LVDT untuk merespn secara sangat cepat terhadap posisi inti terhadap kumparan.

6. Output Bersifat Absolut.

jika terjadi kehilangan daya secara mendadak pada sensor, maka data posisi yang dikirim dari sensor tidak akan hilang.

Kelemahan

harga sensor itu sendiri relatif mahal. oleh sebab itu untuk menggunakan sensor ini membutuhkan biaya yang lumayan menguras keuangan dibandingkan dengan sensor sejenis lainnya.
Berikut adalah grafik respon dari sensor LVDT:

4. rangkaian

LVDT mempunyai komponen yang terdiri dari inti besi yang bisa bergerak, kumparan primer, dan dua kumparan sekunder. kumparan primer akan terhubung dengan tegangan AC sebagai tegangan acuan. kumparan sekunder terletak si kiri dan di kanan kumparan primer yang saling terhubung secara seri satu sama lain.

Pada rangkaian diatas output dari rangkaian ditampilkan pada osiloskop dalam bentuk analog. sedangkan jembatan weston berperan sebagai penyearahnya.

Arus akan mengalir pada rangkaian dari sumber ac, lalu akan melewati potensiometer. dari potensiometer akan diterus kan ke rangkaian trafo (LVDT), pada rangakain trafo lilitan primer di ukur tegangannya dengan voltmeter, saat kumparan primer dialiri arus maka akan tercipta fluks magnetik yang menyebabkan terjadinya induksi sehingga terbentuklah ggl pada kumparan sekunder, arus listrik akan diterus kan menuju jembatan dioda. saat arus positif maka akan masuk ke dioda 1, lalu melewati resistor dan diteruskan ke dioda 4.saat arus negatif maka akan melewati d4, lalu melewati resistor dan menuju dioda 2, saat lepas dari jembatan dioda maka akan keluar output pada rangkaian, pada output dipasang voltmeter untuk membandingkan tegangan awal dan akhir.

5. prinsip kerja

PRINSIP KERJA SENSOR LVDT:

LVDT mempunyai prinsip kerja berupa variabel induktansi. LVDT mempunyai komponen yang terdiri dari inti besi yang bisa bergerak, kumparan primer, dan dua kumparan sekunder. kumparan primer akan terhubung dengan tegangan AC sebagai tegangan acuan. kumparan sekunder terletak si kiri dan di kanan kumparan primer yang saling terhubung secara seri satu sama lain.
maka dapat di ketahui bahwa:

1. saat inti berada ditengah-tengah maka flux S1 = S2
tegangan induksi E1 = E2
enetto = 0
2. saat inti bergerak ke arah S1 maka flux S1 > S2
tegangan induksi E1> E2
enetto = E1 - E2
3. saat inti bergerak ke arah S2 maka fluks S1< S2
teganagn induksi E1< E2
enetto = E2 - E1